Прогнозирование урожайности яровых зерновых и зернобобовых культур
по данным спутниковых наблюдений на юге Западной Сибири

В работе развивается оригинальный подход к прогнозированию урожайности
яровых культур с упреждением в 2-3 месяца на территории юга Западной Сибири с
использованием данных об интенсивности индуцированного солнечным светом
флуоресцентного излучения (SIF, Solar-induced fluorescence). Это излучение сегодня
регистрируется несколькими приборами космического базирования.
Флуоресцентное излучение, испускаемое в диапазоне длин волн 600-800 нм во
время световой фазы реакции фотосинтеза, в течение которой энергия, поглощенная
молекулами хлорофилла, преобразуется в химическую энергию, затрачиваемую во
время темновой фазы реакции на переработку углекислого газа в сахар.
Информационной основой данной работы являются измерения потоков SIF,
выполненные спектрорадиометром TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument)
спутника Sentinel-5 Precursor, информация о типе подстилающей поверхности,
полученная по данным продукта MCD12Q1 прибора MODIS, спутников Terra и Aqua, а
также размер посевных площадей по данным Росстата.
В основе предлагаемого метода лежит линейная зависимость между SIF, дающим
оценки интенсивности фотосинтеза, и первичной валовой продукцией (GPP, gross
primary production) региона, являющейся показателем продуктивности «полезной»
биомассы и позволяющей получить оценки урожайности зерновых и зернобобовых
культур.
Анализ полученных результатов для периода 2020-2021 гг. показал существование
устойчивой связи между максимумом в спутниковых наблюдениях SIF и
урожайностью зерновых и зернобобовых культур на территории юга Западной Сибири.
Для периода 2022-2023 гг. эта установленная связь позволила получить
прогностические оценки урожайности, которые согласуются с опубликованными
данными Росстата. В докладе представлены также оценки и для 2024 г.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
(государственное задание на проведение научных исследований, выполняемых в
АлтГУ, проект FZMW-2023-0007).